基于labview的压力采集系统

基于labview的压力采集系统
基于labview的压力采集系统

目录

第一章《测控系统综合设计》设计任务书 (2)

第二章总体设计方案 (6)

一、现代测控系统发展概述 (6)

二、测控系统总体结构图 (8)

三、压力传感器的发展与概述 (9)

第三章系统硬件设计 (10)

一、JLU-ELVIS型数据采集实验系统的介绍 (10)

二、压力测量与处理的基本原理 (11)

三、主要芯片的介绍 (12)

四、传感器的选择 (13)

第四章系统软件设计 (16)

一、程序流程图的设计 (16)

二、前面板的设计 (17)

三、框图程序的设计 (19)

第五章系统调试、运行以及结果 (35)

一、程序调试 (35)

二、运行以及结果 (36)

第六章LabVIEW课程设计的心得体会 (37)

参考文献 (39)

第一章《测控系统综合设计》设计任务书

题目:基于虚拟仪器技术的压力测量系统设计

一、设计任务

本课题所要求设计的基于虚拟仪器技术的压力测量系统的工作原理为:利用压力应变片,将所受的压力转换成电压信号。当加在应变片上的压力变化时,应变片的阻值发生变化,桥式电路输出由此产生的电压信号。首先,应设计硬件电路对该信号进行初步的调理包括空载调零和将信号进行两级放大,然后由NI ELVIS II数据采集平台提供的模拟输入通道送至计算机中,利用虚拟仪器软件开发平台LabVIEW来开发系统软件,以实现对语音信号的采集、分析、处理与报表生成等。并利用LabVIEW编写的软件系统对信号进行处理。具体指标与要求如下:

(一)硬件设计要求

1、理解压力测量的原理,要求对压力应变片进行选型,对压力信号调理电路进行设计,说明其工作原理。

2、理解NI ELVIS II数据采集平台的工作原理,通过NI ELVIS II数据采集平台对压力信号及其调理电路出来的电压信号进行采集、分析与处理。

(二)软件设计要求

要求采用状态机的软件设计结构来设计压力测量系统软件。系统软件具有“系统初始化”、“系统等待”、“数据采集”、“报表生成”“打开报表”、“退出”等功能。具体要求如下:

1、系统初始化

压力测量系统软件运行后,首先进入系统初始化状态。系统初始化状态主要可以对NI ELVIS II数据采集平台,所用的数据采集通道及软件界面上的所有控件进行初始化。系统初始化结束后,软件进行等待状态中,等待其他功能的选中与运行。

2、系统等待

在系统等待状态下,用户可选择其他功能并运行。要求系统等待状态采用事件驱动结构来实现。

3、数据采集

要求系统可以对压力信号进行连续的实时采集、分析与显示。可对采样参数进行设置包括对所用NI ELVIS II数据采集平台物理通道、采样速率、每通道采样点数、电压最大值与最小值等参数的设置。将采集到的时域波形、压力大小等参数进行实时显示。

4、报表生成

报表生成功能可以实现对压力信号连续采集与分析过程中的相关参数包括所用NI ELVIS II数据采集平台物理通道,电压最大值、最小值、采样速率、每通道采样点数、时域波形等参数或波形作为报表的内容进行保存。

5、打开报表

打开报表功能可以对保存的报表进行打开以便进行离线进行分析和处理。6、退出

按下“退出”键,将退出系统软件。

要求系统软件界面设计友好,方便操作。在系统软件界面即前面板上必须有状态显示栏,以显示软件当前运行的状态。

二、设计目的

通过本次设计使学生具备:

(1) 初步了解测控系统的设计步骤,掌握系统设计方法,加深对专业理论知识的理解,能够综合运用所学的《传感器原理与检测技术》、《虚拟仪器技术》、《测控电路》、《测控系统原理与设计》等专业知识设计测控系统各个单元,并组成系统。

(2) 通过制定测控系统设计方案,合理选择传感器及其他元件,正确计算、选择各电路和元件参数,确定尺寸和选择材料,以及较全面地考虑制造工艺、使用和维护等要求,达到了解和掌握测控系统综合设计过程和方法的目的。

(3) 进行设计基本技能的训练。如:计算、绘图、熟悉和运用设计资料(手册、图册、标准和规范等)以及使用经验数据、进行经验估算和数据处理及计算

机应用的能力。

(4)了解现代仪器科学与技术的发展前沿,学习和掌握基于虚拟仪器技术的测控系统组成和工作原理;进一步掌握虚拟仪器LabVIEW图形化软件设计方法与调试技巧。

(5)培养学生查阅资料的能力和运用知识的能力;提高学生的论文撰写和表述能力;培养学生正确的设计思想、严谨的科学作风;培养学生的创新能力和运用知识的能力。

三、设计要求1、了解和掌握整个以虚拟仪器技术平台构建的测控系统组成、工作原理、各单元功能和应用背景。

2、根据设计任务进行文献资料的检索,根据测控系统的功能和工作原理,确定测控系统的功能,制定设计方案和设计虚拟仪器面板。

3、合理选择传感器的种类与型号,设计信号调理电路;利用虚拟仪器技术软件开发平台LabVIEW来编写与调试系统软件。

4、按学校课程设计的撰写规范撰写且提交一份完整的设计报告。

四、设计内容

1、基于虚拟仪器技术的压力测量系统硬件设计。

2、基于虚拟仪器技术的压力测量系统软件设计。

具体设计内容详见前面的设计任务。

五、设计报告要求

报告中提供如下内容:

1、目录

2、正文

(1)设计任务书(只需要打印指导教师提供的设计任务书,不要对任务书的内容进行任何的修改);

(2)总体设计方案(包括对现代测控系统发展的概述,构建一个测控系统的总体结构图,压力测量与处理的基本原理、压力传感器的发展与概述等,压力测量

信号调理电路的设计,并根据任务书要求,选择合适的技术参数和技术方案,对多种设计方案进行分析比较,系统总体结构图概述等);

(3)系统硬件设计,包括传感器的选择(测量原理分析,传感器的量程、测量精度与结构、型号的确定)、信号调理电路的选择、设计及计算(根据测量要求、传感器的类型及特点,选择或设计合适的信号调理电路,并绘制电气系统原理图。);

(4)系统软件设计,包括系统软件程序流程图、前面板与框图程序的设计及功能实现方法等;

(5)系统总体调试、运行及其结果;要求有程序和运行结果等。

3、收获、总结与体会

4、参考文献(不低于20篇)

六、设计进度安排

本课程设计共需2周时间,其具体安排见下表:

七、设计考核办法

本设计满分为100分,从设计平时表现、设计报告及设计答辩三个方面进行评分,其所占比例分别为20%、40%、40%。

第二章总体设计方案

一、现代测控系统发展概述

20世纪70年代以来,测量技术不断进步,出现了很多智能仪表,这些仪表在微电子的基础上,与计算机相结合,使得基于仪表的测量技术渐渐演变,成为一门包含机械、电子、计算机的独立的学科。

现代测控技术在追求仪表智能化的同时,还对其稳定性、可靠性和适应性要求也不断提高,相应的,随着技术发展,测控技术大量应用高新技术和新的科学研究成果,测控技术的技术指标与功能不断提高。作为代表,测控仪器仪表单元微小型化、智能化日趋明显。

测控技术的两个方面,一个是测一个是控。“测”是依靠传感器和信号传输电路,即测控电路;“控”则是依靠现代计算机的计算处理能力,根据数据得出相应结果,通过反馈等方式控制整个系统。

计算机已经成为测控技术中的中坚力量,于是,网络技术也就自然而然的越来越成为测控技术满足实际需求的关键支持。但是不可否认,测控电路依然是测控技术发展的基础,和另一个重要的发展方向。

现代科学技术的融入不但使现代测控技术在各方面得到广泛应用,而且加快了现代测控技术的发展,形成了现代测控技术朝微型化、集成化、远程化、网络化、虚拟化等方向发展。同时,现代测控技术是一门实践性非常强的技术,既包括硬件、软件的设计,又包括系统的集成,随着其在国防、工业、农业等领域应用的深度和广度的扩大,它将为提高生产效率、改进技术水平做出巨大的贡献。

新型传感器技术、现代测控总线技术、虚拟仪器技术、远程测控技术、测控系统集成技术等,都是这门涉及广泛的学科的发展趋势和方向。

新型传感器技术向微型化、数字化、集成化、智能化、网络化传感器、光纤传感器和生物传感器等几个方向发展。

传感器是信息时代的三大支柱之一,目前新的智能化传感器层出不穷,微处理器和网络与传感器的融合技术快速发展,新型传感器在测量仪器仪表、测控系

统中的应用日益广泛和深入,可以说,新型传感器技术的发展对现代测控技术的发展起到了很好的推动作用,新型传感器技术是现代测控技术的一个重要组成部分。

现代测控总线技术具体包括了GPIB、VXI、CPCI、PXI、USB、IEEE 1394、现场总线和LXI这几类总线,USB在现代的应用比重日益增加,也是发展最为迅速的总线技术。

测控总线是测控系统的重要组成部分,随着计算机技术的发展,各种总线标准不断推出和发展。现代测控系统的发展趋势是采用标准总线计算机平台、功能强大的软件及应用总线技术的模块化仪器设备的有机结合。这将极大地增强自动测试设备的功能与性能。在现代测控系统中,测控总线技术越来越受到重视。因此,在测控系统的研制、开发和应用中,选择好的测控系统平台总线,不仅有助于系统最终以较低成本满足更高的性能要求,而且可以使系统更加容易扩充、升级和保护用户的投资效益。

虚拟仪器技术包括LabVIEW和LabWindows/CVI,包括开发环境和虚拟仪器设计。

虚拟仪器系统是测控技术与计算机技术结合的产物,它从根本上更新了仪器的概念,并在实际应用中表现出传统仪器无法比拟的优势,可以说虚拟仪器技术是现代测控技术的关键组成部分。虚拟仪器利用计算机和数据采集卡等相应硬件和专用软件构成,既有传统仪器的特征,又有一般仪器所不具备的特殊功能,在现代测控应用中有着广泛的应用前景。

远程测控技术是现代通信网络、远程测控系统的基础。基于Internet、现场总线和无线通信的远程测控技术这三方面讲述应用,通过分布式网络化测控系统、基于VXI和PXI总线的远程测控系统。

随着测控任务变得日趋复杂以及大范围测控要求的日益增多,进行远程测控、组建网络化的测控系统就显得非常必要。网络技术也必将在测控领域得到广泛的应用,从而有力地带动和促进远程测控技术的发展。采用远程测控技术,不仅可以降低测控系统的成本、实现远距离测控和资源共享,而且还能实现测控设备的远距离诊断与维护,大大提高测控的效率。

电子设备测控系统集成技术,包括现代测控系统的硬件设计(包括硬件需求

分析、硬件集成、接口设计和可靠性与安全性设计),以及现代测控系统软件设计(包括采用COTS的软件集成、软件组态和集成的标准化)。

采用系统集成技术解决测控系统的合理构成正成为测控界普遍关注的话题。测控系统的规模和功能各异,且存在各种模块的集成以及在异构和分布环境下设备互连、互操作、数据传输和通信等诸多问题,测控一体化系统集成应运而生。测控一体化是当今测控系统的发展方向,它以计算机为核心,采用组件技术将标准总线、硬件模块或仪器单元和相应的测控软件等进行构建,同时贯彻实施一系列系统集成标准体系,使之成为通用性和可移植性强的测控系统。

测控一体化要求实现测控系统的集成,其目标不仅包括测控系统的体系结构集成,还包括功能集成、信息集成和环境集成,同时还要符合相应的系统集成标准。

二、测控系统总体结构图

三、压力传感器的发展与概述

压力传感器在各类传感器中压力传感器具有体积小、重量轻、灵敏度高、稳定可靠、成本低、便于集成化的优点,可广泛用于压力、高度、加速度、液体的流量、流速、液位、压强的测量与控制。除此以外,还广泛应用于水利、地质、气象、化工、医疗卫生等方面。由于该技术是平面工艺与立体加工相结合,又便于集成化,所以可用来制成血压计、风速计、水速计、压力表、电子称以及自动报警装置等。压力传感器已成为各类传感器中技术最成熟、性能最稳定、性价比最高的一类传感器。

压力传感器的发展历程

现代压力传感器以半导体传感器的发明为标志,而半导体传感器的发展可以分为四个阶段: (1) 发明阶段(1945 - 1960 年) :这个阶段主要是以1947 年双极性晶体管的发明为标志。此后,半导体材料的这一特性得到较广泛应用。史密斯(C.S. Smith) 与1945 发现了硅与锗的压阻效应,即当有外力作用于半导体材料时,其电阻将明显发生变化。依据此原理制成的压力传感器是把应变电阻片粘在金属薄膜上,即将力信号转化为电信号进行测量。此阶段最小尺寸大约为1cm。

(2) 技术发展阶段(1960 - 1970 年) :随着硅扩散技术的发展,技术人员在硅的(001) 或(110) 晶面选择合适的晶向直接把应变电阻扩散在晶面上,然后在背面加工成凹形,形成较薄的硅弹性膜片,称为硅杯。这种形式的硅杯传感器具有体积小、重量轻、灵敏度高、稳定性好、成本低、便于集成化的优点,实现了金属- 硅共晶体,为商业化发展提供了可能。(3) 商业化集成加工阶段(1970 - 1980 年) :在硅杯扩散理论的基础上应用了硅的各向异性的腐蚀技术,扩散硅传感器其加工工艺以硅的各项异性腐蚀技术为主,发展成为可以自动控制硅膜厚度的硅各向异性加工技术[4 ] ,主要有V 形槽法、浓硼自动中止法、阳极氧化法自动中止法和微机控制自动中止法。由于可以在多个表面同时进行腐蚀,数千个硅压力膜可以同时生产,实现了集成化的工厂加工模式,成本进一步降低。(4) 微机械加工阶段(1980 年- 今) :上世纪末出现的纳米技术,使得微机械加工工艺成为可能。

通过微机械加工工艺可以由计算机控制加工出结构型的压力传感器,其

线度可以控制在微米级范围内。利用这一技术可以加工、蚀刻微米级的沟、条、膜,使得压力传感器进入了微米阶段

第三章系统硬件设计

一、 JLU-ELVIS型数据采集实验系统的介绍

JLU-ELVIS型数据采集实验系统是一款基于美国国家仪器公司(NI)生产的教学实验虚拟仪器套件(NI ELVIS)平台,结合相应的LabVIEW 程序能完成包括光,频率、声、热、压力在内的多种物理量的采集和测量的多传感器数据采集综合实验系统

借助于NI ELVISⅡ平台提供的程控电源,函数信号发生器,±15V 和+5V 电源等资源,作为板上信号采集电路和相应信号调理电路的激励信号和工作电源等。完整的廊括了传感器实验中所包含的物理信号源,传感器电路,信号调理电路,数据采集和分析的全过程。

利用本实验系统可以完成光耦测频,霍尔元件测频,语音采集,光采集,温度测量,压力测量等多种传感器实验。

将电路板接到NI ELVISⅡ上,将NI ELVISⅡ的电源线接到220V市电,USB 线缆接到装有NI-ELVISmx设备驱动程序的计算机上。

打开NI ELVISⅡ的开关。观察实验板右上角三个绿色电源指示灯是否点亮,若灯亮,表示电路板电源工作正常,若灯不亮,表示电源工作异常,这种情况请检查,电路板是否与NI ELVISⅡ可靠连接,同时检查一下保险管F1、F2、F5是否工作正常。直到电路板电源指示灯正常工作才能进行下一步工作。

在前两步工作完成的前提下,用万用表测量保险管F6、F7的工作电压,看输出是否分别为+5V和-5V,若是则5D5电源模块工作正常,若不是,请检查5D5电源转换模块。

完成了以上步骤以后,表示系统的整体工作状态正常,可以进入各个模块的测试和调试工作了。

图3.1所示为JLU-ELVIS型数据采集实验系统外观图。

图3.1 JLU-ELVIS型数据采集实验系统外观图

二、压力测量与处理的基本原理

当加在应变片上的压力变化时,应变片的阻值发生变化,桥式电路输出由此产生的电压信号,电位器W0601为空载调零电阻,可以提高系统的精确度。由于压力传感器输出的信号比较微弱,该信号经由AD260进行一级放大后,再进入OP07进行二级放大。电位器RW0602和RW0603分别为一级放大和二级放大反馈电阻。压力测量的实验原理图如下图3.2所示。

图3.2压力测量实验原理图

本实验设计使用了JLU-ELVIS型数据采集实验系统的压力传感器部分如下图3.3所示

图3.3

三、主要芯片介绍:

该实验模块选用了AD620芯片和0P07作为放大芯片。

AD620芯片:

AD620是一款低成本、高精度仪表放大器,仅需要一个外部电阻来设置增益,增益范围为1至10,000。此外,AD620采用8引脚SOIC和DIP封装,尺寸小于分立式设计,并且功耗较低(最大电源电流仅1.3 mA),因此非常适合电池供电的便携式(或远程)应用。

AD620具有高精度(最大非线性度40 ppm)、低失调电压(最大50 μV)和低失调漂移(最大0.6 μV/°C)特性,是电子秤和传感器接口等精密数据采集系统的理想之选。它还具有低噪声、低输入偏置电流和低功耗特性,使之非常适合ECG和无创血压监测仪等医疗应用。

由于其输入级采用Superβeta处理,因此可以实现最大1.0 nA的低输入偏置电流。AD620在1 kHz时具有9 nV/√Hz的低输入电压噪声,在0.1 Hz至10 Hz频带内的噪声为0.28 μV峰峰值,输入电流噪声为0.1 pA/ √Hz,因而作为前置放大器使用效果很好。同时,AD620的0.01%建立时间为15 μs,非常适合多路复用应用;而且成本很低,足以实现每通道一个仪表放大器的设计。

AD620 特性:

通过一个外部电阻设置增益

(增益范围:1至10000)

宽电源电压范围(±2.3 V至±18 V)

具有比三运放IA设计更高的性能

提供8引脚DIP和SOIC封装

低功耗,最大电源电流为1.3 mA

低噪声

输入电压噪声:9 nV/√Hz(1 kHz)

0.28 μV 峰峰值噪声(0.1 Hz至10 Hz)

出色的直流性能(B级)

输入失调电压:50 μV(最大值)

输入失调漂移:0.6 μV/°C(最大值)

输入偏置电流:1.0 nA(最大值)

共模抑制比:100 dB(最小值,G = 10)

出色的交流特性

带宽:120 kHz (G = 100)

0.01%建立时间:15 μs

OP07芯片:

Op07芯片是一种低噪声,非斩波稳零的双极性运算放大器集成电路。由于OP07具有非常低的输入失调电压(对于OP07A最大为25μV),所以OP07在很多应用场合不需要额外的调零措施。OP07同时具有输入偏置电流低(OP07A为±2nA)和开环增益高(对于OP07A为300V/mV)的特点,这种低失调、高开环增益的特性使得OP07特别适用于高增益的测量设备和放大传感器的微弱信号等方面。

OP07管脚图:

特点:超低偏移:150μV最大。低输入偏置电流:1.8nA 。低失调电压漂移: 0.5μV/℃。超稳定,时间: 2μV/month最大高电源电压范围:±3V至±22V

OP07芯片引脚功能说明: 1和8为偏置平衡(调零端),2为反向输入端,3为正向输入端,4接地,5空脚 6为输出,7接电源+

四、传感器的选择

现代传感器在原理与结构上千差万别,如何根据具体的测量目的、测量对象

以及测量环境合理地选用传感器,是在进行某个量的测量时首先要解决的问题。当传感器确定之后,与之相配套的测量方法和测量设备也就可以确定了。测量结果的成败,在很大程度上取决于传感器的选用是否合理。

1、根据测量对象与测量环境确定传感器的类型

要进行—个具体的测量工作,首先要考虑采用何种原理的传感器,这需要分析多方面的因素之后才能确定。因为,即使是测量同一物理量,也有多种原理的传感器可供选用,哪一种原理的传感器更为合适,则需要根据被测量的特点和传感器的使用条件考虑以下一些具体问题:量程的大小;被测位置对传感器体积的要求;测量方式为接触式还是非接触式;信号的引出方法,有线或是非接触测量;传感器的来源,国产还是进口,价格能否承受,还是自行研制。在考虑上述问题之后就能确定选用何种类型的传感器,然后再考虑传感器的具体性能指标。

2、灵敏度的选择

通常,在传感器的线性范围内,希望传感器的灵敏度越高越好。因为只有灵敏度高时,与被测量变化对应的输出信号的值才比较大,有利于信号处理。但要注意的是,传感器的灵敏度高,与被测量无关的外界噪声也容易混入,也会被放大系统放大,影响测量精度。因此,要求传感器本身应具有较高的信噪比,尽量减少从外界引入的于扰信号。传感器的灵敏度是有方向性的。当被测量是单向量,而且对其方向性要求较高,则应选择其它方向灵敏度小的传感器;如果被测量是多维向量,则要求传感器的交叉灵敏度越小越好。

3、响应特性(反应时间)

传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围,必须在允许频率范围内保持不失真的测量条件,实际上传感器的响应总有—定延迟,希望延迟时间越短越好。传感器的频率响应高,可测的信号频率范围就宽,而由于受到结构特性的影响,机械系统的惯性较大,因有频率低的传感器可测信号的频率较低。在动态测量中,应根据信号的特点(稳态、瞬态、随机等)响应特性,以免产生过火的误差。

4、线性范围

传感器的线形范围是指输出与输入成正比的范围。以理论上讲,在此范围内,灵敏度保持定值。传感器的线性范围越宽,则其量程越大,并且能保证一定的测量精度。在选择传感器时,当传感器的种类确定以后首先要看其量程是否满足要

求。但实际上,任何传感器都不能保证绝对的线性,其线性度也是相对的。当所要求测量精度比较低时,在一定的范围内,可将非线性误差较小的传感器近似看作线性的,这会给测量带来极大的方便。

5、稳定性

传感器使用一段时间后,其性能保持不变化的能力称为稳定性。影响传感器长期稳定性的因素除传感器本身结构外,主要是传感器的使用环境。因此,要使传感器具有良好的稳定性,传感器必须要有较强的环境适应能力。

在选择传感器之前,应对其使用环境进行调查,并根据具体的使用环境选择合适的传感器,或采取适当的措施,减小环境的影响。传感器的稳定性有定量指标,在超过使用期后,在使用前应重新进行标定,以确定传感器的性能是否发生变化。在某些要求传感器能长期使用而又不能轻易更换或标定的场合,所选用的传感器稳定性要求更严格,要能够经受住长时间的考验。

6、精度

精度是传感器的一个重要的性能指标,它是关系到整个测量系统测量精度的一个重要环节。传感器的精度越高,其价格越昂贵,因此,传感器的精度只要满足整个测量系统的精度要求就可以,不必选得过高。这样就可以在满足同一测量目的的诸多传感器中选择比较便宜和简单的传感器。如果测量目的是定性分析的,选用重复精度高的传感器即可,不宜选用绝对量值精度高的;如果是为了定量分析,必须获得精确的测量值,就需选用精度等级能满足要求的传感器。

综合上述各考虑因素,本次课程设计我们选用电阻应变片来完成本次课程设计。电阻应变片(图3.4)是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上,当基体受力发生应力变化时,电阻应变片也一起产生形变,使应变片的阻值发生改变,从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化较小,所以这种应变片需要组成应变电桥,并通过后续的仪表放大器进行放大,再传输给处理电路执行机构。

图3.4电阻应变片

第四章系统软件设计一、程序流程图的设计

二、前面板的设计

1.前面板如图4.1.1所示

图4.1.1

2.如图4.1.2所示,该部位功能是用来对频率测频参数的设置,可以设置数据采集卡的通道,最小电压值,最大电压值,扫描速率与每个通道的采样点数。

图4.1.2

3.如图

4.1.3所示,该部位是一个LED等,开始试验后,LED等闪烁。

图4.1.3

4.如图4.1.4所示,该部位是对正在执行的过程进行文本提示。

图4.1.4

5.如图4.1.5所示,该部位是对时域波形的显示。

图4.1.5

6.如图4.1.6所示,该部位用于对实验开始停止的控制。

图4.1.6

三、框图程序的设计

框图程序主要有程序状态选择框:初始化状态,等待状态,开始实验打开数据,保存数据,退出等。

(一)图4.2.1为系统初始化总体原理图:

图4.2.1

1、图4.2.2,物理通道的选择的初始化

图4.2.2

2、图 4.2.3,该部位是对频率跟踪测频参数的设置,即将数据采集卡通道选择为ai0,最大电压值为5V,最小电压值为-5V,采样速率为1000,每通道采样点数为1000。

图4.2.3

3、图4.2.4,该部位是对示波器的初始化。

图4.2.4

4、图4.2.5,该部位是对文本提示中的内容初始化。显示为程序初始化。

图4.2.5

基于LabVIEW的虚拟仪器外文翻译

基于LabVIEW的虚拟仪器 模拟风力太阳能系统混合动力站(节选) 介绍 在最简单的层面上,数据采集可以手动完成如使用纸笔记录读数或任何其他工具。对于某些应用这种形式的数据采集是足够的。然而,数据记录中的应用这需要大量的数据读数,非常频繁的录音是有必要的,它包括了仪器或微控制器获取和记录数据准确(1995里格比和多尔比,)。急诊化验室虚拟仪器工程平台(LabVIEW)是一个功能强大的灵活的仪器仪表和分析应用软件工具,(美国国家仪器仪表,2002)在今天这新兴技术并被广泛采用的学术界,工业LabVIEW已成为一个重要的工具,已代替了政府实验室数据的标准采集,仪器控制和分析软件。 现有的1.5千瓦的额定风力太阳能混合动力站显示(图1)。设计与施工的可再生能源发电系统报告(磐诚,等铝,2000)。在大学校园的平台上,有良好的教育机会本科生和研究生以现有的风力太阳能知识,学生们在协同研究基于风力太阳能发电站的传统的电网火力发电厂。特别是在一些组件可再生能源如蓄电池和直流电源逆变器,可导致供电质量和电网出现一些问题,当太阳风稳定性出现问题时,根据汽轮机和发电机(帕特尔,1999)的电力系统与化石燃料这些相互作用都是由于大量的不同动力学参与的风力涡轮机和蒸汽涡轮机。图1显示了photovol TAIC(PV)与太阳能电池板120个W评级,mastmounted1千瓦的风力涡轮机,和风速计,包括风方向和速度传感器的风能太阳能发电站并行运作,并收取12 V电池组包括六个深循环铅酸电池。太阳面板安装在机架上的轨道,白天太阳光从320个0度的初始位置度。该系统还包括基于固态器件的一个1.5kVA额定直流到交流电源逆变器,保护设备如交流和直流电路断路器,熔断器,避雷器,一套线性和非线性负载,连接电缆,和接线盒。在国家的电压和电流系统学生们介绍了稳定的研究,说明了电能质量由于小的线性和非线性负荷的影响(磐诚和蒂默曼,1999)。太阳风混合发电

(整理)基于LabVIEW和DAQmx的温度采集与控制系统1.

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摘要 虚拟仪器的技术基础是计算机技术,核心是计算机软件技术。随着现代测试技术的不断发展,以LABVIEW为软件平台虚拟仪器测量技术正在现代测控领域占据越来越重要的位置。本次设计报告首先给出了虚拟温度测量系统总体方案的设计,然后对数据采集模块和LABVIEW的软件模块进行了设计。基LabVIEW为软件平台,通过热电偶冷端补偿的方法进行温度测量。有效地运用了LabVIEW虚拟仪器技术,将诸多重要步骤都在配备硬件的普通PC电脑上完成,与传统的温度测量仪表相比,该系统具有结构简单、成本低、构建方便、工作可靠等特点.具有较高应用价值,是虚拟仪器技术应用于温度测量领域的一个典型范例。 关键词:温度测量;LabVIEW虚拟仪器;热电偶;冷端补偿

目录 一、设计任务 (4) 二、设计所需设备 (5) 三、设计要求: (5) 四、设计步骤 (6) 五、总体方案的设计................................................................................... 错误!未定义书签。 六、LABVIEW软件模块的设计 (7) 6.1 温度信号处理的设计 (7) 6.1.1 前面板设计 (7) 6.1.2 框图程序设计(这里要根据我们的图描述) (7) 七、系统调试及结果分析 (10) 结论及尚存在的问题..................................................................................... 错误!未定义书签。课程设计感想 (12)

基于虚拟仪器LABVIEW万用表的课程设计

沈阳工程学院 课程设计任务书 课程设计题目:基于Labview的万用表的设计 系别自控系班级测控本091 学生姓名学号 指导教师职称教授 课程设计进行地点:实训F430 任务下达时间: 2012年 2月27日 起止日期:2012年2月27日起——至2012年3月2日止 教研室主任年月日批准

摘要 虚拟仪器技术的实质是利用最新的计算机技术来实现和扩展传统仪器的功能,在许多方面具有传统仪器所没有的优越性,在实验教学和工程领域具有极大的应用潜力。实验表明,设计的虚拟函数信号发生器输出信号性能优于普通传统的信号源。 虚拟仪器是1986年美国国家仪器公司(NI)提供的一种新型一起概念。它是计算机技术介入仪器领域所形成的一种新型的、富有生命力的仪器种类。在虚拟仪器中计算机处于核心地位,计算机软件技术和测试系统更紧密地结合成一个有机整体,仪器的结构概念和设计观点都发生了根本变化。 虚拟仪器技术的实质是利用最新的计算机技术来实现和扩展传统仪器的功能。其基本构成包括计算机、虚拟仪器软件、硬件接口模块等。在这里,硬件仅是为了解决信号的输入输出,软件才是整个系统的关键。当基本硬件确定后,就可以通过不同的软件实现不同的功能。虚拟仪器应用软件集成了仪器的所有采集、控制、数据分析、结果输出和用户界面等功能。使传统仪器的某些硬件甚至整个仪器都被计算机软件所代替。因此从某种意义上说,计算机既是仪器,软件即是仪器。 虚拟仪器的软件是其最核心、最关键的部分,其主要功能是对硬件执行通信和控制,对信号进行分析和处理,以及对结果进行恰当的表达和输出等。虚拟仪器的软件开发平台目前主要有两类:第一类是基于传统语言的Turbo C,Microsoft公司的Visual Basic ,Borland公司的Delphi,Sybase公司的PowerBuilder。这类语言具有适应面广、开发灵活的特点,但开发人员需有较多的编程经验和较强的调试能力;第二类用专业图形化编程软件进行开发。如HP公司的VEE,NI公司的LabVIEW和Lab Windows/CVI等。NI公司的LabVIEW软件开发平台是一种专业图形化编程软件,采用图形化编程方式,结构流程清晰,但缺点是对硬件的要求较高,比较依赖NI的专用产品,对信号控制方式不够灵活。而Lab Windows/CVI以ANSI C为核心。将功能强大,使用灵活的C语言平台与数据采集,分析和表达的测控专业工具有机地接合起来。它的集成化开发平台,交互式编程方法,丰富的控件和库函数大大增强了C语言的功能,为熟悉C语言的开发人员建立检测系统,自动测量环境,数据采集系统,过程监控系统等提供了一个理想的软件开发环境。 关键词函数信号发生器, 数据采集卡,LabVIEW,DAQ卡,示波器

基于labview的虚拟仪器 毕业设计(论文)开题报告.doc

毕业设计(论文)开题报告 课题:基于Labview虚拟 示波器的设计 院系:电气信息学院 专业:测控技术与仪器 学生姓名:彭成和学号:200801200106指导教师:李亚 2012年1月16日

开题报告填写要求 1.开题报告(含“文献综述”)作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成,经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。 2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按此电子文档标准格式(可从电气系网页或各教研室FTB上下载)打印,禁止打印在其它纸上后剪贴,完成后应及时交给指导教师签署意见。 3.“文献综述”应按论文的格式成文,并直接书写(或打印)在本开题报告第一栏目内,学生写文献综述的参考文献应不少于10篇(不包括辞典、手册),其中至少应包括1篇外文资料。 4.统一用A4纸,并装订单独成册,随《毕业设计论文》等资料装入文件袋中。

毕业设计(论文)开题报告1.文献综述:结合毕业设计(论文)课题情况,根据所查阅的文献资料,撰写2500字以上的文献综述,文后应列出所查阅的文献资料。 文献综述 一、引言 随着计算机技术、大规模集成电路技术和通讯技术的飞速发展,仪器技术领域发生了巨大的变化,美商国家仪器公司(National Instruments)于八十年代中期首先提出基于计算机技术的虚拟仪器的概念,把虚拟测试技术带入新的发展时期,随后研制和推出了基于多种总线系统的虚拟仪器。虚拟仪器就是在通用计算 机上加上软件和(或)硬件,使得使用者在操作这台计算机时,就象是在操作一台他自己设计的专用的传统电子仪器。在虚拟仪器系统中,硬件仅仅是为了解决信号的输入输出,软件才是整个仪器系统的关键,任何一个使用者都可以通过修改软件的方法,很方便地改变、增减仪器系统的功能与规模,所以有“软件就是仪器”之说。虚拟仪器技术的出现,彻底打破了传统仪器由厂家定义,用户无法改变的模式,虚拟仪器技术给用户一个充分发挥自己的才能、想象力的空间。用户(而不是厂家)可以随心所欲地根据自己的需求,设计自己的仪器系统,满足多种多样的应用需求。虚拟仪器系统概念是对传统仪器概念的重大突破,是计算机系统与仪器系统技术相结合的产物。它利用计算机系统的强大功能,结合相应的硬件,大大突破传统仪器在数据处理、显示、传送、处理等方面的限制,使用户可以方便地对其进行维护、扩展、升级等。 虚拟仪器技术已成为测试、工业I/O和控制和产品设计的主流技术,随着虚拟仪器技术的功能和性能已被不断地提高,如今在许多应用中它已成为传统仪器的主要替代方式。随着PC、半导体和软件功能的进一步更新,未来虚拟仪器技术的发展将为测试系统的设计提供一个极佳的模式,并且使工程师们在测量和控制方面得到强大功能和灵活性。 基于此本次毕业设计就是通过虚拟仪器来完成的,以下是对该软件的一些介绍。

基于labview温度数据采集文献综述

基于LabVIEW温度数据采集文献综述 摘要:本课题介绍了虚拟仪器概况及其发展背景;通过对虚拟仪器的学习和研究,运用软件工具,实现温度显示系统的模拟。实现系统软件设计思路是:利用LabVIEW中的各种控件,实现温度数据采集显示。利用虚拟仪器的优越性实现了基于操作系统下的交通终端服务系统的展示部分。 关键字:labVIEW,温度,数据采集 引言 美国国家仪器公司推出的LabVIEW不仅是一个图形化编程语言,而且是一个广泛应用于虚拟测控系统的虚拟仪器平台,它与数据采集卡一起构成虚拟测试仪器,其测试系统的构建可以通过图形化的语言描述,组态容易,设计简单,广泛应用于测量与控制[2] 。 LabVIEW是虚拟仪器领域中最具有代表性的图形化编程开发平台[1] ,是目前国际上首推并应用最广的数据采集和控制开发环境之一,主要应用于仪器控制、数据采集、数据分析、数据显示等领域,并适用于多种不同的操作系统平台。与传统程序语言不同,LabVIEW采用强大的图形化语言(G 语言)编程,面向测试工程师而非专业程序员,编程非常方便,人机交互界面直观友好,具有强大的数据可视化分析和仪器控制能力等特点。使用LabVIEW 开发环境,用户可以创建32位的编译程序,从而为常规的数据采集、测试、测量等任务提供了更快的运行速度。LabVIEW是真正的编译器,用户可以创建独立的可执行文件,且该文件能够脱离开发环境而单独运行[4] 。 1.1虚拟仪器的优势 1.经济实惠 2.方便适用 3.提高测试效果 4.开放且灵活 远程虚拟仪器的优势在于不受地域限制,功能可由用户自己定义,且构建容易,所以使用面极为广泛,是科研、开发、测量、检测、计量、测控等领域不可多得的好工具,更值得一提的是它可应用在高危险的区域进行在线的数据采集和检测[5]。使测量人员的工作不但摆脱了地理位置和条件的限制,还可以通过Intcrnet把所采集到的数据自动地转送到另一台计算机进行评估[8]。 1.2 VI及相关知识 使用LabVIEW开发平台编制的程序称为虚拟仪器程序,简称为VI。VI包括三个部分:程序前面板、框图程序和图标/ 连接器。程序前面板用于设置输入数值和观察输出量,用于模拟真实仪表的前面板。在程序前面板上,输入量被称为控制(Controls),输出量被称为显示(Indicators)。控制和显示是以各种图标形

基于labview虚拟仪器平台的温度检测系统设计

Labview考试报告 题目:基于Labview虚拟仪器平台的智能温度控制系统 班级:50910 学号:5091030 姓名:李玲娜

引言 虚拟仪器是计算机技术和仪器测量技术相结合的产物。虚拟仪器技术,就是用户在通用计算机平台上,根据测试任务的需要来定义和设计的测试功能,其实质是充分利用计算机来实现和扩展传统仪器功能。“软件就是仪器”反映了虚拟仪器技术的本质特征。美国国家仪器公司生产的NI-LabVIEW是目前最为成功,应用最广泛的虚拟仪器软件开发系统。它一种基于G语言的32位编译型图形化编程语言,其图形化界面可以方便的进行虚拟仪器的开发。它充分利用计算机强大的运算处理功能,突破了传统仪器在数据处理、显示、传输、存储等方面的限制。本文利用虚拟仪器平台,通过编写Labview 软件对温度进行智能测量,减少硬件的开发,有利于系统的维护,也便于系统软件升级。 一、虚拟仪器 1. 1虚拟仪器概述 虚拟仪器是在以计算机为核心的硬件平台上, 其功能由用户设计和定义, 具有虚拟面板, 其测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统。虚拟仪器的实质是利用计算机显示器的显示功能来模拟传统仪器的控制面板, 以多种形式表达输出检测结果; 利用计算机强大的软件功能实现信号数据的运算、分析和处理; 利用I /O 接口设备完成信号的采集与调理, 从而完成各种测试功能的一种计算机仪器系统。 1. 2虚拟仪器的图形化开发平台 LabVIEW ( Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)是一种图形化的编程语言, 它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受, 视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。LabVIEW集成了与满足GPIB、VXI、RS- 232和RS- 485协议的硬件及数据采集卡通讯的全部功能。它还内置了便于应用TCP/

基于Labview的虚拟仪器计算器设计

研究生课程考核试卷 (适用于课程论文、提交报告) 科目:虚拟仪器教师: 姓名:学号: 专业:类别:学术型上课时间: 考生成绩: 阅卷评语: 阅卷教师(签名) 重庆大学研究生院制

通过对虚拟仪器课程的学习和撑握,本次实验设计了一个简易计算器,可以用来模拟真实计算器而进行一些简单的基本运算。利用Labview软件平台编写计算器程序,可以实现“+、-、×、÷、平方、开方、x^y”这七种基本运算,并且可以对上面的七种基本操作连续运算,另外实现了对输入的错误数据进行清除的功能。达到了本次实验的要求。 关键词:Labview,七种基本运算,清除

摘要 .................................................................................................................................................. I 1、引言 (1) 2、整体方案设计 (2) 2.1、簇和前面板控件的说明 (2) 2.2、程序流程图 (3) 3、具体实现过程 (4) 3.1、前面板设计 (4) 3.2、初始化和键的感应 (4) 3.2.1、数字0-9的输入 (6) 3.3、输入的第一个数 (6) 3.3.1、多零问题 (6) 3.3.2、小数点问题 (7) 3.4、四则运算和x^y (7) 3.5、开方计算 (8) 3.6、倒数计算 (9) 3.7、输入正负数 (9) 3.8、去掉小数点后面0的功能 (9) 3.9、清除功能(Clear) (10) 3.10、退格功能 (10) 4、总结 (12) 参考文献 (13) 附录A (14) 1、初始化程序 (14) 2、总程序 (14) 3、x^y的幂程序 (15)

基于Labview的数据采集系统设计

武汉工程大学邮电与信息工程学院 毕业设计(论文)说明书 论文题目基于Labview的数据采集系统设计 2013年5月25日

目录 摘要........................................................................................................................................ I I Abstract .................................................................................................................................... III 第一章绪论........................................................................................................................ - 1 - 1.1背景.......................................................................................................................... - 1 - 1.2国内外技术现状...................................................................................................... - 1 - 1.3数据采集技术的介绍............................................................................................. - 2 - 1.4虚拟仪器的介绍...................................................................................................... - 9 - 第二章PCI8602的硬件结构及性能.................................................................................. - 13 - 2.1 功能概述............................................................................................................... - 13 - 2.2元件布局图及简要说明........................................................................................ - 15 - 2.3信号输入输出连接器............................................................................................ - 17 - 2.4 各种信号的连接方法........................................................................................... - 18 - 2.5各种功能的使用方法............................................................................................ - 21 - 2.6 CNT定时/计数功能.............................................................................................. - 22 - 第三章PCI8602的编程函数........................................................................................... - 23 - 3.1 编程纲要............................................................................................................... - 23 - 3.2 PCI设备操作函数接口......................................................................................... - 25 - 第四章数据采集的程序设计............................................................................................ - 33 - 4.1 前面板设计........................................................................................................... - 33 - 4.2 程序后面板设计................................................................................................... - 33 - 4.3 vi层次结构............................................................................................................ - 40 - 第五章采集实验结果及总结.......................................................................................... - 41 - 5.1 实验结果............................................................................................................... - 41 - 5.2 总结与展望........................................................................................................... - 42 - 致谢...................................................................................................................................... - 43 - 参考文献.............................................................................................................................. - 44 -

基于labview的虚拟仪器 毕业设计(论文)开题报告

毕业设计(论文)开题报告 课 题: 基于Labview 虚拟 示波器的设计 院 系: 电气信息学院 专 业: 测控技术与仪器 学生姓名: 彭成和 学 号: 200801200106 指导教师: 李 亚 2012年 1月 16 日

开题报告填写要求 1.开题报告(含“文献综述”)作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成,经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。 2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按此电子文档标准格式(可从电气系网页或各教研室FTB上下载)打印,禁止打印在其它纸上后剪贴,完成后应及时交给指导教师签署意见。 3.“文献综述”应按论文的格式成文,并直接书写(或打印)在本开题报告第一栏目内,学生写文献综述的参考文献应不少于10篇(不包括辞典、手册),其中至少应包括1篇外文资料。 4.统一用A4纸,并装订单独成册,随《毕业设计论文》等资料装入文件袋中。

毕业设计(论文)开题报告 1.文献综述:结合毕业设计(论文)课题情况,根据所查阅的文献资料,撰写2500字以上的文献综述,文后应列出所查阅的文献资料。 文献综述 一、引言 随着计算机技术、大规模集成电路技术和通讯技术的飞速发展,仪器技术领域发生了巨大的变化,美商国家仪器公司(National Instruments)于八十年代中期首先提出基于计算机技术的虚拟仪器的概念,把虚拟测试技术带入新的发展时期,随后研制和推出了基于多种总线系统的虚拟仪器。虚拟仪器就是在通用计算机上加上软件和(或)硬件,使得使用者在操作这台计算机时,就象是在操作一台他自己设计的专用的传统电子仪器。在虚拟仪器系统中,硬件仅仅是为了解决信号的输入输出,软件才是整个仪器系统的关键,任何一个使用者都可以通过修改软件的方法,很方便地改变、增减仪器系统的功能与规模,所以有“软件就是仪器”之说。虚拟仪器技术的出现,彻底打破了传统仪器由厂家定义,用户无法改变的模式,虚拟仪器技术给用户一个充分发挥自己的才能、想象力的空间。用户(而不是厂家)可以随心所欲地根据自己的需求,设计自己的仪器系统,满足多种多样的应用需求。虚拟仪器系统概念是对传统仪器概念的重大突破,是计算机系统与仪器系统技术相结合的产物。它利用计算机系统的强大功能,结合相应的硬件,大大突破传统仪器在数据处理、显示、传送、处理等方面的限制,使用户可以方便地对其进行维护、扩展、升级等。 虚拟仪器技术已成为测试、工业I/O和控制和产品设计的主流技术,随着虚拟仪器技术的功能和性能已被不断地提高,如今在许多应用中它已成为传统仪器

在LabVIEW中利用DLL实现数据采集

在LabVIEW中利用DLL实现数据采集Realization of Data Acquis ition with DLL in LabVIEW 班级学号:0704114-23 姓名:杨鹏

摘要: 随着计算机技术及虚拟仪器技术的迅速发展, 虚拟仪器正逐渐成为测试领域的发展方向。本文介绍了在LabVIEW 环境下驱动普通数据采集卡的重要方法- - 动态链接库机制(DLL), 并结合具体实例介绍了一种利用LabVIEW 提供的Call LibraryFunction (CLF)节点实现对动态链接库(DLL)调用的关键技术及步骤, 实现LabV IEW 与普通数据采集卡的结合, 丰富LabVIEW 对硬件的控制能力。并将数据库技术应用于虚拟测试系统中, 建立了Access 数据库, 实现数据的存储和自动管理,从而拓展了虚拟测试系统的功能。 关键词:动态链接库(DLL); 数据采集; 1 绪论

目前, 电子测试仪器的发展方向正在从简单功能组合向以个人计算机(PC)为核心的通用虚拟测试平台过渡, 从硬件模块向软件包形式过渡。建立在PC 机和数据采集设备上的虚拟仪器系统, 由于其特有的灵活和强大的功能, 也越来越广泛的应用于实验室研究和工业控制中的测试及测量领域。从简单的仪器控制, 数据采集到尖端的测试和工业自动化, 从大学实验室到工厂, 从探索研究到技术集成, 人们都可以发现LabVIEW 应用的成果和开发的产品。LabVIEW采用基于流程图的图形化编程方式, 也被成为G 语言(graphical language)。 G 语言编程和虚拟仪器技术已经成为工业界和学术界关注的热点技术之一。数据采集是LabVIEW 的核心技术之一, 也是LabVIEW 与其他编程语言相比的优势所在。使用LabVIEW 的DAQ 技术,可以编写出强大的DAQ 应用软件。NI 公司生产的系列数据采集卡借助LabVIEW 内部的DAQ 库的驱动,可以在LabVIEW环境下运行。但由于NI 公司的采集卡价格比较昂贵,但是选择第三方的数据采集卡, 就需要解决LabVIEW 与非NI 数据采集卡的兼容和驱动的问题。 2 LabVIEW 调用外部程序代码的途径之一———动态链接库机制 LabVIEW 具有强大的外部接口能力, 可以实现LabVIEW与外部的应用软件, C 语言, Windows API 以及HiQ 等编程语言之间的通信, 在LabVIEW 中可用的外部接口包括:DDE,CIN,DLL,MATLAB Script 以及HiQ Script 等。合理地使用这些接口,充分利用其他软件的功能, 弥补LabVIEW 自身的不足, 可以编 写出功能更加强大的LabVIEW应用软件。 动态链接库(Dynamic Link Libraries,简称DLL)是一个可执行模块, 但不接受任何消息, 所以并不可以直接运行, 只是提供一群函数供Windows 应用程序或其他的动态链接函数库调用。动态链接库只有在别的模块中调用了它的某个函数以后才发生作用。由于动态链接库在应用程序运行期间被连接起来的,故称为动态链接库。动态链接库(DLL)一直是基于Windows 程序设计的一个非常重要的组成部分。DLL 是一种基于Windows的程序模块, 它可以在运行时刻被装入和连接。为了实现LabVIEW对普通数据采集卡的支持, 用户可以使用LabVIEW 提供的调用库函数节点CLF (Call Library Function)和代码接口节点CIN(Code Interface)将编程灵活的C 语言和直观方便的LabVIEW程序结合起来。但是比较调用库函数节点CLF 和代码接口节点CIN 这两种方法, 使用CLF 节点访问动态链接库DLL 更具优势:首先, DLL 是外部模块, 自行开发一个DLL 比使用CIN 节点易于实现且便于维护。其次, CIN

基于LabVIEW的温度采集系统实验报告

南通大学计算机科学与技术学院 《虚拟仪器技术》课程作业 报告书 课题名:基于LabVIEW的温度采集系统 班级:软件工程 姓名: 学号: 2014年6月 18 日

1 设计目标 随着工业的不断发展,对温度测量的要求越来越高,而且测量范围也越来越广。本设计用LabView软件在PC机上编程实现了多点温度采集、动态图形显示、数据存储、报警、数据分析等功能。 2 设计内容 本温度采集系统的设计采用软件代替了数据采集卡,在数据采集过程中,实时地显示数据。当采集的温度值大于设定的高限报警数值时,就会点亮高报警红色灯,同时触发条件结构里的事件发生,使系统发出蜂呜声。当采集过程结束后,在图表上画出数据波形,并算出最大值、最小值,并自动产生数据文件,以供查询。 3 前面板设计

4 程序框图 温度采集总程序框图 实现步骤: 1、从结构工具模板选择条件循环结构“while循环”放入框图程序窗口,调整该条件循环框的大小,把节点放入循环框内。 2、使用随机数产生功能,用于产生随机温度值。添加温度控件,并将实时温度显示出来。

3、在前面板内再放置一个趋势图,标注为“温度历史趋势”,该图表将实时地显示温度值。 4、使用定时子模板中的等待下一个整数倍毫秒函数,再加上时间常数,把它设置为500。

5、该程序使用了条件结构,右边的TRUE Case与图中的FALSE Case同属于一个Case结构。根据输入端上的数值,来决定执行哪一个Case程序。如果产生的随机温度值大于高限数值,将执行True Case程序,反之则执行False Case 程序。 6.该程序框图还使用了写入电子表格文件函数(在文件 I/O子模块)。该模块把一个二维或者一维单精度数组转换成字符串,并把字符串写入一个新文件或者附回在一个已存在的文件后面。在本系统中,它将由温度采集数据和上限值组成的二维数组附加在一个默认路径为d:testdata.xls数据文件后面

基于LabVIEW计算器的设计

基于LabVIEW计算器的设计 专业:电子信息科学与技术 班级: XXXXX 学号:XXXXXX 姓名:XXXXX

基于LabVIEW计算器的设计 摘要:本次课程设计是基于LabVIEW虚拟仪器系统开发与实践等原理与技术而设计的计算器,可以用来模拟真实计算器而进行一些简单的基本运算。编程的思想是完成一种运算的完整过程是:输入第一个数,存储并显示输入要进行运算的类型并存储输入第二个数,存储并显示按“=”或则按其它运算符号“+、-、*、/”进行连续的运算时显示运算结果。 关键词:LabVIEW,计算器,四则运算,函数功能。 前言:创建3个字符串显示控件num1,num2,num3,其中:第一个输入数据存储在num1中,第二个输入数据存入num2中,将其赋给num3,并使num2为空,以便输入的数据存入num2,所有的运算是在num1和num3间进行,运算结果都赋给result,同时赋给num1,用于下一次的运算。创建4个布尔开关按钮change,change1,change2,change3,其中: Change的真假用来判断是第一个数据还是第二个数据,change1的功能是在输入=,运算完后,不需要初始化即可进行下一次运算,change2用来去掉数据小数末尾的0, change3用来保证backspace键仅对输入的数据有效,对运算结果无效。创建2个数值显示控件type1,type2,并分别在其后面板的属性——数据类型——表示法中选择U8其中:type1用来存储运算符号,type2用来保证连续“+、-、*、/”的正确性,所有的运算结果都赋给result,result 经过去零处理后得到result1,将数据显示在前面板上。此计算器可以实现基本的加减乘除以及开方、取倒、取反功能,可以进行数据的连续运算以及简单的报错、纠错功能,在此计算器模版上,可以继续添加条件分支,实现更多功能的运算,但是不支持第二个数位为开方、取反、取倒的功能。 一、LabVIEW简介 LabVIEW是一种程序开发环境,由美国国家仪器(NI)公司研制开发的,类似于C 和BASIC开发环境,但是LabVIEW与其他计算机语言的显著区别是:其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码,而LabVIEW使用的是图形化编辑语言G编写程序,产生的程序是框图的形式。与C和BASIC一样,LabVIEW也是通用的编程系统,有一个完成任何编程任务的庞大函数库。LabVIEW的函数库包括数据采集、GPIB、串口控制、数据分析、数据显示及数据存储,等等。LabVIEW也有传统的程序调试工具,如设置断点、以动画方式显示数据及其子程序(子VI)的结果、单步执行等等,便于程序的调试。虚拟仪器(virtualinstrumention)是基于计算机的仪器。计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向。粗略地说这种结合有两种方式,一种是将计算机装入仪器,其典型的例子就是所谓智能化的仪器。随着计算机功能的日益强大以及其体积的日趋缩小,这类仪器功能也越来越强大,目前已经出现含嵌入式系统的仪器。另一种方式是将仪器装入计算机。以通用的计算机硬件及操作系统为依托,实现各种仪器功能。虚拟仪器主要是指这种方式。下面的框图反映了常见的虚拟仪器方案。

基于LabVIEW温度监测虚拟仪器设计课程设计

摘要: (2) 1. 虚拟仪器 (3) 1.1虚拟仪器概述 (3) 1.2虚拟仪器的通用仪器硬件平台 (5) 1.3虚拟仪器的软件层次结构 (5) 2. LaVIEW 的程序构成与模块简介 (6) 2.1前面板 (7) 2.2程序框图 (7) 3. 设计要求及设计方案 (8) 3.1设计要求 (8) 3.2设计方案 (8) 4. 设计内容 (9) 4.1基于虚拟仪器的数据采集设计 (9) 4.2基于虚拟仪器的温度检测设计 (9) 4.3显示及记录软件设计 (10) 5.程序的运行与调试 (11) 5.1程序的运行 (11) 5.2程序调试技术 (12) 5.3运行结果 (13) 5.4总程序框图 (14) 6. 设计体会 (14) 7. 参考文献 (15)

摘要: 虚拟仪器(virtual instrumention)是基于计算机的仪器。计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向。虚拟仪器的研究中涉及的基础理论主要有计算机数据采集和数字信号处理。目前在这一领域内,使用较为广泛的计算机语言是美国NI公司的LabVIEW。LabVIEW(Laboratory Virtual instrument Engineering)是一种图形化的编程语言,它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受,视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。 LabVIEW开发环境集成了工程师和科学家快速构建各种应用所需的所有工具,旨在帮助工程师和科学家解决问题、提高生产力和不断创新。随着科学技术的发展,人们在监控与监测生产过程、居住环境、生活质量等过程中,制造了各种各样科学仪器。本文设计就是建立在VI基础上,在此平台上完成对温度实时监测。 关键词:虚拟仪器LaVIEW 温度监测

LabView数据采集

第一节概述 LabVIEW的数据采集(Data Acquisition)程序库包括了许多NI公司数据采集(DAQ)卡的驱动控制程序。通常,一块卡可以完成多种功能 - 模/数转换,数/模转换,数字量输入/输出,以及计数器/定时器操作等。用户在使用之前必须DAQ卡的硬件进行配置。这些控制程序用到了许多低层的DAQ驱动程序。本课程需要一块安装好的DAQ卡以及LabVIEW开发系统。 数据采集系统的组成: DAQ系统的基本任务是物理信号的产生或测量。但是要使计算机系统能够测量物理信号,必须要使用传感器把物理信号转换成电信号(电压或者电流信号)。有时不能把被测信号直接连接到DAQ卡,而必须使用信号调理辅助电路,先将信号进行一定的处理。总之,数据采集是借助软件来控制整个DAQ系统–包括采集原始数据、分析数据、给出结果等。

上图中描述了插入式DAQ卡。另一种方式是外接式DAQ系统。这样,就不需要在计算机内部插槽中插入板卡,这时,计算机与DAQ系统之间的通讯可以采用各种不同的总线,如USB,并行口或者PCMCIA等完成。这种结构适用于远程数据采集和控制系统。 模拟输入: 当采用DAQ卡测量模拟信号时,必须考虑下列因素:输入模式(单端输入或者差分输入)、分辨率、输入范围、采样速率,精度和噪声等。单端输入以一个共同接地点为参考点。这种方式适用于输入信号为高电平(大于一伏),信号源与采集端之间的距离较短(小于15英尺),并且所有输入信号有一个公共接地端。如果不能满足上述条件,则需要

使用差分输入。差分输入方式下,每个输入可以有不同的接地参考点。并且,由于消除了共模噪声的误差,所以差分输入的精度较高。 输入范围是指ADC能够量化处理的最大、最小输入电压值。DAQ卡提供了可选择的输入范围,它与分辨率、增益等配合,以获得最佳的测量精度。 分辨率是模/数转换所使用的数字位数。分辩率越高,输入信号的细分程度就越高,能够识别的信号变化量就越小。下图表示的是一个正弦波信号,以及用三位模/数转换所获得的数字结果。三位模/数转换把输入范围细分为23或者就8份。二进制数从000到111分别代表每一份。显然,此时数字信号不能很好地表示原始信号,因为分辩率不够高,许多变化在模/数转换过程中丢失了。然而,如果把分辩率增加为16位,模/数转换的细分数值就可以从8增加到216即65536,它就可以相当准确地表示原始信号。

基于LabVIEW的数据采集系统的设计与实现

基于LabVIEW的数据采集系统的设计与实现 李延 (陕理工物理系电信专业072班,陕西汉中 723001) 指导教师:卢进军 [摘要]:利用图形化编程工具LabVIEW和EDA工具Proteus设计了一个温度数据采集仿真系统。该系统中上位机与下位机通过虚拟串口进行通信,下位机将采集到的现场数据传送到上位机后,上位机即可显示并判断是否超限报警。设计表明,基于该两种软件建立一个仿真系统可以有效验证项目设计的正确性,从而缩短项目开发时间,降低项目开发成本。 [关键词]:LabVIEW;Proteus;单片机;数据采集;仿真 The Design and Realization of Data Acquisition System Based on LabVIEW Liyan (Grade07,Class02,MajorElectronic Information Science and Technology,PhysicsDept.,Shaanxi University of Technology,Hanzhong 723001 Shaanxi) Tutor:LuJinju n Abstract:Use of LabVIEW graphical programming tools and EDA tools Proteus designed a data acquisition simulation system. The system of upper computer and lower computer through a virtual serial communication, the next crew will be collected on-site data to the host computer, the host computer to display and to determine whether the limit alarm. Design showed that the two software based on a simulation system can verify the correctness of the project design to reduce project development time, reduce project development costs. Key words:LabVIEW; Proteus; MCU; data collection; Simulation

基于LabVIEW的虚拟仪器

国内统一刊号CN31-1424/TB 2017/4 总第260期基于LabVIEW的虚拟仪器 * 刘娜 / 辽宁机电职业技术学院 摘 要 介绍在LabVIEW 软件平台设计虚拟温湿度大气压仪的过程。在软件环境中,通过使用Modbus 通信协议和RS485通信接口,采集温湿度大气压仪的相关数据,并对数据进行管理和显示。文中给了硬件连接示意图、数据采集时温湿度大气压变送器模块串口通信参数的设置,并详细阐述了在软件平台上实现温湿度大气压参数的设置方法,分析了虚拟仪器可视显示界面设计过程,并给出了虚拟仪器的软件流程图。 关键词 LabVIEW ;温湿度大气压变送器;指示仪;Modbus 0 引言 温湿度大气压指示仪(以下简称指示仪)是基于RS485 接口符合Modbus 协议的温湿度大气压力变送器模块设计而成。该模块是北京某公司生产的HD3213M。基于LabVIEW 软件较少,国内目前对此类模块的数据管理一般都采用高级语言或组态软件制作上位机管理程序。本文阐述该模块与计算机硬件连接方法,在LabVIEW 平台上如何实现指示仪各种参数的采集及管理。 1 指示仪的硬件原理 1.1 HD3213M 模块与计算机硬件接线 计算机管理指示仪,经常采用串行口通信,主要有S232、RS422、RS485等多种接口标准。指示仪的连接如图1 所示。 1—计算机;2—RS232与RS485转换模块;3、4、5—温湿度大气压力变送器模块 图1 计算机与温湿度大气压力变送器模块接线图 指示仪的数据使用RS485总线进行传输,再通过RS232与RS485电平转换装置进入计算机,再由 LabVIEW 管理这些数据。1.2 HD3213M 模块原理 温湿度大气压力变送器接线如图2所示。 1(A)—RS485 串行通信A; 2(B)—RS485 串行通信B;3(G)—直流电源公共端;4(V)—直流电源正极输入端;5(X)—外部传感器信号1;6(Y)—外部传感器信号2;7(P)—外部传感器电源输出 图2 温湿度大气压力变送器接线 模块内部集成了高精度的大气压力传感器和温湿度传感器。压力传感器测量范围300~1 100 hPa;压力传感器准确度:±4 hPa。湿度传感器测量范围:0~100%RH、湿度传感器准确度:最高可达到±2.0%RH。温度传感器测量范围:-20~65 ℃;温度传感器准确度:最高可达到±0.3 ℃。还提供两路多功能外部传感器接口,可以通过配置作为两路温度传感器接口[1-2],或配置作为1路温湿度传感器 接口和1路温度压力传感器接口。 模块内部完成温度、湿度、压力计算,可以直接读出温度值、相对湿度值、压力值。1个完整检测周期为2 s [3]。温度、湿度、大气压参数采用标准Modbus RTU 通信协议和RS485串行接口传输到计算 * 基金项目:辽宁机电职业技术学院教研课题(JYLX2017029)

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